热带作物学报

作者：邹智, 郑玉皎, 常丽丽, 赵永国

单位：热带作物生物育种全国重点实验室/中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院，海南海口 571101

关键词：油料作物,块茎,水通道蛋白,质膜内在蛋白,亚细胞定位,表达模式

基金：海南省重点研发计划项目(ZDYF2024XDNY171),“崖州湾”菁英人才科技专项(SCKJ-JYRC-2022-66),国家自然科学基金项目(31971688)

油莎豆是一种在块茎中高水平积累油脂的草本油料作物，其未成熟块茎的含水量高达85%，水分平衡对于块茎的发育与代谢至关重要。质膜内在蛋白（PIP）是介导细胞间水分跨膜运输的主要通道。本研究报道1个块茎高水平表达的PIP基因CePIP2;1，该基因含有3个内含子，预测编码288个氨基酸（aa），其理论分子量（MW）为30.34 kDa，等电点（pI）为8.60，总平均疏水指数（GRAVY）为0.529，不稳定系数（Ⅱ）为29.60，属于典型的稳定、碱性、疏水型蛋白。CePIP2;1含有保守的MIP结构域，ar/R选择性滤器为F-H-T-R，Froger位点为Q-S-A-F-W，符合高水分转运活性PIP的特征。进化分析显示，CePIP2;1与OsPIP2;1、OsPIP2;2和OsPIP2;3聚在一起，序列相似性分别为91.72%、90.31%和84.98%，支持其归为PIP2亚类。亚细胞定位分析显示，CePIP2;1定位在烟草叶片的细胞膜。进一步的表达分析显示，虽然CePIP2;1为主要的块茎表达PIP基因，但其在叶片、叶鞘、匍匐茎和根等组织中的表达丰度更高，最高的为叶片，而在芽尖中的表达丰度与块茎相当；在块茎的4个典型发育时期（S1~S4）中，CePIP2;1基因呈现先升后降的钟形趋势，表达丰度最高的是S2。这些结果为解析油莎豆的水分平衡机制奠定基础。

来源：2024年第7期

《热带作物学报》期刊编辑部

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